Phong hóa cơ học là gì: định nghĩa, phân loại những dạng phong hoá vật lý thường gặp

Định nghĩa phong hóa cơ học (vật lý)

Phong hóa cơ học, hay còn gọi là phong hoá vật lý, là tập hợp các quá trình phong hóa phá vỡ đá thành các hạt (trầm tích) thông qua các quá trình vật lý. Hình thức phổ biến nhất của phong hóa cơ học là chu kỳ đóng băng. Nước thấm vào các lỗ và vết nứt trên đá. Nước đóng băng và mở rộng, làm cho các lỗ lớn hơn. Sau đó nhiều nước thấm vào và đóng băng. Cuối cùng, chu trình đóng băng có thể khiến đá bị tách ra. Sự mài mòn là một dạng khác của phong hóa cơ học; đó là quá trình các hạt trầm tích cọ sát vào nhau. Điều này xảy ra chủ yếu ở các con sông và trên bãi biển.

Phù sa

Phù sa là trầm tích đã được mang theo và lắng đọng từ nước chảy. Giống như ví dụ này từ Kansas, phù sa có xu hướng sạch và được sắp xếp. Phù sa là trầm tích trẻ tuổi, các hạt đá bị xói mòn mới xuất hiện trên sườn đồi và được mang theo dòng suối. Phù sa được giã nhỏ và nghiền thành các hạt mịn hơn và mịn hơn (bằng cách mài mòn) mỗi khi nó di chuyển xuôi dòng. Quá trình này có thể mất hàng ngàn năm. Khoáng vật fenspat và thạch anh trong thời tiết phù sa từ từ thành khoáng chất bề mặt: đất sét và silica hòa tan. Hầu hết các vật liệu đó cuối cùng (trong một triệu năm hoặc lâu hơn) kết thúc ở biển, để dần dần bị chôn vùi và biến thành đá mới.

Phong hóa khối

Các khối là những tảng đá được hình thành thông qua quá trình phong hóa cơ học. Đá rắn, giống như khối đá granit này trên núi San Jacinto ở miền nam California, bị gãy thành các khối bởi các lực phong hóa cơ học. Mỗi ngày, nước thấm vào các vết nứt trên đá granit. Mỗi đêm các vết nứt mở rộng khi nước đóng băng. Sau đó, ngày hôm sau, nước nhỏ giọt vào vết nứt mở rộng. Chu kỳ nhiệt độ hàng ngày cũng ảnh hưởng đến các khoáng chất khác nhau trong đá, chúng giãn nở và co lại ở các mức độ khác nhau và làm cho các hạt bị lỏng ra.

Giữa các lực này, công việc của rễ cây và động đất, những ngọn núi đang dần bị phá hủy thành những khối đổ xuống sườn dốc. Khi các khối hoạt động theo cách lỏng lẻo và hình thành các mỏm đá dốc, các cạnh của chúng bắt đầu mòn dần và chúng chính thức trở thành những tảng đá. Khi xói mòn làm chúng nhỏ hơn 256 mm, chúng sẽ được phân loại thành đá cuội.

Phong hóa hang động

Roccia Dell’Orso, “Bear Rock”, là một ngọn núi lớn trên Sardinia với các hốc phong hóa Tafoni lớn. Tafoni là những hố tròn phần lớn được hình thành thông qua một quá trình vật lý gọi là phong hóa hang động, bắt đầu khi nước mang khoáng chất hòa tan lên bề mặt đá. Khi nước khô, các khoáng chất tạo thành các tinh thể buộc các hạt nhỏ bong ra khỏi đá. Tafoni là phổ biến nhất dọc theo bờ biển, nơi nước biển mang muối đến bề mặt đá. Từ này xuất phát từ Sicily, nơi các cấu trúc tổ ong ngoạn mục hình thành trong các đá granit ven biển.

Phong hóa tổ ong là một tên gọi của phong hóa hang động tạo ra các hố nhỏ, khoảng cách gần nhau gọi là alveoli. Lưu ý rằng lớp bề mặt của đá cứng hơn bên trong. Lớp vỏ cứng này là điều cần thiết để làm tafoni; nếu không, toàn bộ bề mặt đá sẽ ăn mòn ít nhiều.

Colluvium

Colluvium là trầm tích đã di chuyển xuống dưới đáy dốc do hậu quả của đất và mưa. Các lực này, gây ra bởi trọng lực, tạo ra một trầm tích chưa phân loại của tất cả các kích thước hạt, từ các tảng đá đến đất sét. Có tương đối ít mài mòn để làm tròn các hạt.

Bóc tách vỏ ngoài

Đôi khi đá thời tiết bằng cách bóc ra trong tấm thay vì ăn mòn hạt bằng hạt. Quá trình này được gọi là tẩy da chết. Tẩy da chết có thể xảy ra trong các lớp mỏng trên các tảng đá riêng lẻ, hoặc nó có thể diễn ra trong các tấm dày như ở đây, tại Enchanted Rock ở Texas.

Các vòm đá granit trắng lớn và vách đá của High Sierra, như Half Dome, có vẻ ngoài của chúng để tẩy da chết. Những tảng đá này được đặt làm cơ thể nóng chảy, hoặc plutons, sâu dưới lòng đất, nâng cao dãy Sierra Nevada. Giải thích thông thường là sự xói mòn sau đó đã giải phóng các pluton và lấy đi áp lực của tảng đá quá khổ. Kết quả là, đá rắn thu được các vết nứt mịn thông qua khớp nối giải phóng áp lực. Phong hóa cơ học mở ra các khớp hơn nữa và nới lỏng các tấm. Các lý thuyết mới về quá trình này đã được đề xuất, nhưng chưa được chấp nhận rộng rãi.

Sương hoá

Tác động cơ học của băng giá, phát sinh từ sự giãn nở của nước khi nó đóng băng, đã nâng những viên sỏi lên trên đất ở đây. Sương giá là một vấn đề phổ biến đối với các con đường: nước lấp đầy các vết nứt trên đường nhựa và nâng các phần của mặt đường trong mùa đông. Điều này thường dẫn đến việc tạo ra ổ gà.

Grus

Grus là một dư lượng được hình thành bởi sự phong hóa của đá granit. Các hạt khoáng chất được nhẹ nhàng trêu chọc bởi các quá trình vật lý để tạo thành sỏi sạch. Grus (“groos”) là đá granit vỡ vụn hình thành do phong hóa vật lý. Nó gây ra bởi chu kỳ nóng và lạnh của nhiệt độ hàng ngày, lặp đi lặp lại hàng ngàn lần, đặc biệt là trên đá vốn đã bị suy yếu do phong hóa hóa học bởi nước ngầm.

Thạch anh và fenspat tạo nên đá granit trắng này tách thành các hạt riêng lẻ, không có đất sét hoặc trầm tích mịn. Nó có cùng kiểu trang điểm và tính nhất quán của đá granit nghiền mịn mà bạn sẽ trải trên một con đường. Đá granit không phải lúc nào cũng an toàn cho leo núi vì một lớp bụi mỏng có thể làm cho nó trơn. Đống grus này đã tích lũy dọc theo một con đường gần King City, California, nơi đá granit tầng hầm của khối Salinian tiếp xúc với những ngày hè khô, nóng và đêm khô ráo, mát mẻ.

Phong hoá tổ ong

Đá sa thạch tại Bãi biển Baker của San Francisco có nhiều phế nang nhỏ, cách đều nhau (hố phong hóa hang động) do tác động của quá trình kết tinh muối.

Nghiền đá thành bột mịn

Bột đá hoặc bột băng là đất đá thô bằng sông băng đến kích thước nhỏ nhất có thể. Sông băng là những tảng băng khổng lồ di chuyển rất chậm trên đất liền, mang theo những tảng đá và tàn dư đá khác. Các sông băng nghiền những chiếc giường đá của chúng vượt quá nhỏ, và các hạt nhỏ nhất là tính nhất quán của bột. Bột đá nhanh chóng được thay đổi để trở thành đất sét. Ở đây hai dòng suối trong Công viên Quốc gia Denali hợp nhất, một dòng đầy đá bột băng và cái còn lại nguyên sơ.

Sự phong hóa nhanh chóng của bột đá, cùng với cường độ xói mòn của băng hà, là một hiệu ứng địa hóa quan trọng của băng hà lan rộng. Về lâu dài, theo thời gian địa chất, canxi bổ sung từ đá lục địa bị xói mòn giúp kéo carbon dioxide từ không khí và tăng cường làm mát toàn cầu.

Phun muối

Nước mặn, văng vào không khí do sóng vỡ, gây ra phong hóa tổ ong lan rộng và các tác động xói mòn khác gần bờ biển thế giới.

Talus hoặc Scree

Talus, hay scree, là đá lỏng lẻo được tạo ra bởi phong hóa vật lý. Nó thường nằm trên sườn núi dốc hoặc dưới chân vách đá. Ví dụ này là gần Höfn, Iceland. Phong hóa cơ học phá vỡ lớp vỏ lộ ra thành đống dốc và dốc Talus như thế này trước khi các khoáng chất trong đá có thể biến đổi thành khoáng sét. Sự biến đổi đó xảy ra sau khi bùa được rửa sạch và rơi xuống dốc, biến thành phù sa và cuối cùng thành đất. Dốc Talus là địa hình nguy hiểm. Một sự xáo trộn nhỏ, chẳng hạn như bước đi sai lầm của bạn, có thể kích hoạt một đường trượt đá có thể làm bị thương hoặc thậm chí giết chết bạn khi bạn xuống dốc với nó. Ngoài ra, không có thông tin địa chất để có được từ việc đi bộ trên scree.

Ma sát không khí (gió)

Gió có thể bào mòn đá trong một quá trình như phun cát trong điều kiện thích hợp. Các kết quả được gọi là ventifacts. Chỉ những nơi rất gió, bụi bặm đáp ứng các điều kiện cần thiết cho sự mài mòn của gió. Ví dụ về những nơi như vậy là những nơi băng giá và bình phương như Nam Cực và sa mạc cát như Sahara.

Gió mạnh có thể nâng các hạt cát lớn tới một milimet hoặc hơn, nảy chúng dọc theo mặt đất trong một quá trình gọi là muối. Một vài ngàn hạt có thể rơi trúng những viên sỏi như thế này trong quá trình một cơn bão cát. Các dấu hiệu của mài mòn gió bao gồm đánh bóng mịn, sáo (rãnh và đường viền) và các mặt phẳng có thể giao nhau trong các cạnh sắc nhưng không bị lởm chởm. Khi gió đến liên tục từ hai hướng khác nhau, gió có thể khắc nhiều mặt thành đá. Sự mài mòn của gió có thể khắc đá mềm hơn thành đá hoodoo và ở quy mô lớn nhất, địa hình được gọi là yardang.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker